[发明专利]具有电极的活体内胶囊装置

说明书

相关申请的交叉参考

本发明要求于2012年8月16日申请的美国临时申请的优先权，所述美国临时申请的标题为“具有电极的活体内胶囊装置（In Vivo Capsule Device with Electrodes）”，序列号61/683,878。本发明还与2012年6月9日申请的美国临时专利申请有关，所述美国临时申请的标题为“具有引线互连的胶囊摄像机停靠系统（Capsule Camera Docking System with Feedthrough Interconnect）”，序列号61/657，747。上述美国临时申请在此通过参考被全面合并。

发明领域

本发明涉及活体内胶囊装置。特别地，本发明涉及多用途电极、胃肠道内的胶囊方向探测以及胶囊装置移动控制。

背景技术

用于活体内体腔或身体通道成像的装置在本领域中是已知的，这些装置包括内窥镜和自主胶囊化摄像机。内窥镜是易弯曲或刚硬的管子，它通过身体开口或外科手术开口进入身体，一般来说是经口腔进入食道或者经直肠进入大肠。通过镜头中继系统或连贯（coherent）的光纤束，用镜头在远端形成影像并将其传输到身体外部的近端。概念上类似的仪器可以例如用CCD或CMOS阵列在远端以电子方式记录影像，并且通过缆线将影像数据作为电信号传送到近端。由于穿越复杂的通道很困难，内窥镜无法到达小肠中的大多数地方，并且内窥镜到达大肠的全部地方需要特殊的技术和预防措施，而这增加了成本。胶囊内窥镜是一种替代性活体内影像传感器，其解决了许多这些问题。摄像机被封装在可吞咽的胶囊中，用于向体外的基站接收机或收发信机和数据记录器发射数据的无线电发射机也被封装在内，所述数据主要包括由数字摄像机记录的影像。另一种具有板载数据存储器的自主胶囊摄像机在2006年9月19日申请的美国专利申请号11/533，304中被披露。

基于无线胶囊摄像机的胃肠道成像的一个典型流程包括早上的住院患者探访，临床医生在探访中将基站设备贴附在患者身上，患者随后吞下胶囊。系统在吞咽之前开始记录影像，并且一直记录胃肠（GI）道的影像到其电池变得完全放电为止。对于基于自主胶囊摄像机的系统来说，被捕获影像将被存储在板载存储器中并且无需将基站贴附在患者身上。在胶囊摄像机被吞下之后，蠕动推动胶囊通过胃肠道。通过的速率取决于动力程度（motility）。通常，穿过小肠在4到8小时内。穿过整个胃肠道花的时间更长。为了降低检查大肠的流程时间，需要用药物加快经过速度。已知某些患者的经过速度慢，并且经过速度在患者睡眠时通常甚至更长。通过对活体内的胶囊施加电刺激来降低流程时间的方法是可取的。尽管胶囊摄像机通常正向（即，朝着直肠）移动，然而它可能偶尔，特别是在大肠中，会经历倒退运动。而且，胶囊摄像机可能在一个地方停留特定的一段时间。除了胶囊摄像机之外，还存在用于各种诊断和治疗用途的其他活体内胶囊装置。其他胶囊装置也会遭遇与胶囊摄像机一样的问题。提供一种设备和方法来影响胶囊装置在胃肠道中的移动是所期望的。影响胶囊装置的移动的能力可以给与胶囊装置相关联的板载应用带来益处。

发明内容

披露了一种具有移动控制的胶囊内窥镜装置。该胶囊内窥镜装置包括胶囊外壳、通过胶囊外壳固定安置的一个或多个电极以及胶囊外壳内的处理单元。该电极对患者胃肠道中的活体组织施加电刺激。处理单元根据胶囊内窥镜装置的量化移动产生电刺激，用以调整胶囊内窥镜装置的移动。

本发明的一方面涉及了用于移动控制的电刺激。电刺激的持续时间、频率、工作周期或脉冲宽度或其任意组合可以根据胶囊内窥镜装置的量化移动来调整。在一个实施例中，电刺激的持续时间和强度被一起或分开地调整。本发明的另一方面涉及了量化移动。该量化移动可以对应于胶囊内窥镜装置的运动信息或姿势。在一个实施例中，基于胶囊内窥镜装置中的影像传感器捕获的影像，胶囊内窥镜装置的运动信息或姿势被推导出来。运动信息或姿势的推导可以由胶囊内窥镜装置内的模块或由外部装置来执行。移动信息或姿势还可以通过使用诸如陀螺仪、加速计和电子罗盘之类的传感器来测量。